專利名稱：基于煙道飛灰質(zhì)量流量的鍋爐吹灰控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱能動力工程及其自動化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于煙道飛灰質(zhì)量 流量的鍋爐吹灰控制裝置。
背景技術(shù)：
電站鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行正面臨復(fù)雜煤種和多變煤質(zhì)的威脅，引發(fā)的突出問題之 一是受熱面積灰結(jié)渣嚴(yán)重。我國電站鍋爐都配有相應(yīng)的蒸汽吹灰系統(tǒng)，用于吹掃受熱面上 沉積的灰和結(jié)渣，吹灰系統(tǒng)的投運(yùn)方式主要是按照鍋爐運(yùn)行操作規(guī)程或者依賴于運(yùn)行人員 的操作經(jīng)驗，定時定期地按照先后次序?qū)⑹軣崦娲祾咭槐椤＿@樣的吹掃方式，都是在并不了 解受熱面確切的沾污狀況下進(jìn)行的，實際上很難確定每次吹掃的時間和兩次吹掃的時間間 隔，結(jié)果或是吹掃不足，或是造成過度吹掃，不僅經(jīng)濟(jì)性差，而且安全性差。例如，對于沒有 積灰的受熱面進(jìn)行吹掃，不僅浪費(fèi)蒸汽，而且還會吹傷管壁，減少受熱面的壽命。我國火電 廠曾多次發(fā)生過“過吹”造成爐管被吹破裂的事故，此外我國鍋爐檢修周期短、爐管更換頻 繁等都與吹灰器投運(yùn)不當(dāng)有密切的關(guān)系。吹灰器投運(yùn)不當(dāng)，還會引起爐膛出口溫度升高和 波動，造成主蒸汽溫度的大幅波動，升高排煙溫度，降低鍋爐效率，減少吹灰器壽命，增加吹 灰器維護(hù)工作量等問題。為優(yōu)化鍋爐吹灰策略，國內(nèi)外都有很多研究，出現(xiàn)了許多基于熱力學(xué)計算的沾污 模型診斷方法，即以鍋爐整體或局部能量平衡為基礎(chǔ)，通過熱力計算，診斷受熱面的沾污狀 況，實現(xiàn)受熱面積灰結(jié)渣的在線監(jiān)測。代表性的國外公司有Emerson公司的Sootblower Optimizer系統(tǒng)、NeuCo公司研制的SootblowerOpt、ABB公司的Optimax系統(tǒng)、B&W公司的 PowerClean系統(tǒng)等。國內(nèi)機(jī)構(gòu)中，西安熱工研究院和華北電力大學(xué)等提出了鍋爐清潔因子 模型診斷法，還有一些學(xué)者提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的爐膛受熱面結(jié)渣的軟測量技術(shù)。由于鍋 爐對象十分復(fù)雜，再加上鍋爐運(yùn)行工況的變化，煤種煤質(zhì)的頻繁波動，都會導(dǎo)致沾污模型的 誤差增大，穩(wěn)定性和適應(yīng)性較差。而且，從受熱面沾污到引起熱力參數(shù)的變化通常有較長的 滯后時間，其實時性也較差。故基于沾污模型的鍋爐吹灰策略的實際應(yīng)用效果并不理想。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于煙 道飛灰質(zhì)量流量的鍋爐吹灰控制裝置。技術(shù)方案本發(fā)明公開了一種基于煙道飛灰質(zhì)量流量的鍋爐吹灰控制裝置，包括 吹灰器，包括電荷感應(yīng)傳感器、信號處理模塊以及用于控制吹灰器的工控機(jī)；所述電荷感應(yīng)傳感器安裝在鍋爐尾部煙道內(nèi)，用于測量飛灰顆粒云團(tuán)的感應(yīng)電 流；所述電荷感應(yīng)傳感器感應(yīng)飛灰顆粒云團(tuán)的電荷，形成感應(yīng)電流，在進(jìn)行隔離放大、濾波 等信號前置處理后，形成4 20mA電流輸出；所述信號處理模塊與所述電荷感應(yīng)傳感器連接，用于對感應(yīng)電流進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換以 及濾波處理，獲得煙道飛灰質(zhì)量流量M ；
所述工控機(jī)根據(jù)信號處理模塊傳來的信號控制吹灰器的工作。本發(fā)明中，優(yōu)選地，所述電荷感應(yīng)傳感器包含感測體部分，電荷感應(yīng)傳感器的感測 體為堅硬耐磨的鎢鈷合金。本發(fā)明中，優(yōu)選地，所述感測體為細(xì)長圓柱體，直徑為10 20mm。本發(fā)明中，優(yōu)選地，所述感測體與煙道壁垂直安裝，伸入煙道長度為煙道寬度的 40 45%。本發(fā)明中，優(yōu)選地，所述電荷感應(yīng)傳感器為兩組對稱布置在鍋爐尾部煙道上，每組 為3 5個電荷感應(yīng)傳感器。本發(fā)明中，優(yōu)選地，所述信號處理模塊通過執(zhí)行以下步驟獲得煙道飛灰質(zhì)量流量 M 測量各電荷感應(yīng)傳感器所在點(diǎn)的感應(yīng)電流值Ii,煙氣速度Wi,計算感應(yīng)電流的速 度加權(quán)平均值Iw以及各電荷感應(yīng)傳感器所在點(diǎn)的權(quán)重系數(shù)ki =Wi可以通用的畢托管風(fēng)速儀 作為測試儀器測量；
權(quán)利要求
1.一種基于煙道飛灰質(zhì)量流量的鍋爐吹灰控制裝置，包括吹灰器，其特征在于，包括電 荷感應(yīng)傳感器、信號處理模塊以及用于控制吹灰器的工控機(jī)；所述電荷感應(yīng)傳感器安裝在鍋爐尾部煙道內(nèi)，用于測量飛灰顆粒云團(tuán)的感應(yīng)電流；所述信號處理模塊與所述電荷感應(yīng)傳感器連接，用于對感應(yīng)電流進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換以及濾 波處理，獲得煙道飛灰質(zhì)量流量M ；所述工控機(jī)根據(jù)信號處理模塊傳來的信號控制吹灰器的工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煙道飛灰質(zhì)量流量的鍋爐吹灰控制裝置，其特征在于， 所述電荷感應(yīng)傳感器包含感測體部分，電荷感應(yīng)傳感器的感測體為鎢鈷合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于煙道飛灰質(zhì)量流量的鍋爐吹灰控制裝置，其特征在于， 所述感測體為細(xì)長圓柱體，直徑為10 20mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于煙道飛灰質(zhì)量流量的鍋爐吹灰控制裝置，其特征在于， 所述感測體與煙道壁垂直安裝，伸入煙道長度為煙道寬度的40 45%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煙道飛灰質(zhì)量流量的鍋爐吹灰控制裝置，其特征在于， 所述電荷感應(yīng)傳感器為兩組對稱布置在鍋爐尾部煙道上，每組為3 5個電荷感應(yīng)傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煙道飛灰質(zhì)量流量的鍋爐吹灰控制裝置，其特征在于， 所述信號處理模塊通過執(zhí)行以下步驟獲得煙道飛灰質(zhì)量流量M 測量各電荷感應(yīng)傳感器所在點(diǎn)的感應(yīng)電流值Ii,煙氣速度Wi,計算感應(yīng)電流的速度加 權(quán)平均值Iw以及各電荷感應(yīng)傳感器所在點(diǎn)的權(quán)重系數(shù)&
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于煙道飛灰質(zhì)量流量的鍋爐吹灰控制裝置，其特征在于， 所述工控機(jī)通過執(zhí)行以下步驟控制吹灰操作(1)計算煙道飛灰流量的時間移動平均線^，時間ω取10 20分鐘；
全文摘要
本發(fā)明公開了基于煙道飛灰質(zhì)量流量的鍋爐吹灰控制裝置，包括吹灰器，包括電荷感應(yīng)傳感器、信號處理模塊以及用于控制吹灰器的工控機(jī)；所述電荷感應(yīng)傳感器安裝在鍋爐尾部煙道內(nèi)，用于測量飛灰顆粒云團(tuán)的感應(yīng)電流；所述信號處理模塊與所述電荷感應(yīng)傳感器連接，用于對感應(yīng)電流進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換以及濾波處理，獲得煙道飛灰質(zhì)量流量M；所述工控機(jī)根據(jù)信號處理模塊傳來的信號控制吹灰器的工作。本發(fā)明可用于各燃煤發(fā)電廠，對各煤粉鍋爐吹灰器運(yùn)行實現(xiàn)控制，可維持鍋爐爐膛出口溫度、主蒸汽溫度的穩(wěn)定，提高鍋爐效率，減少鍋爐故障，延長吹灰器壽命，節(jié)省吹灰器維護(hù)工作量等。
文檔編號F23J1/00GK102095204SQ20101053681
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者宋兆龍 申請人:東南大學(xué)